多源定量遥感产品生产集成技术方法与系统技术方案

本发明专利技术公开一种多源定量遥感产品生产集成技术方法，使用数据分幅技术和定量遥感产品算法流程封装技术进行系统集成，集成模式简便，并在定量遥感产品算法流程和数据源扩展上具有很强的灵活性。首先使用数据分幅技术对多源数据进行统一分幅；之后设计定量遥感产品生产算法流程；最后使用WF技术将生产算法流程进行封装，定量遥感产品生产就可以自动向上追溯，实现定量遥感产品的自动化、批量化生产。本发明专利技术还提供一种多源定量遥感产品生产系统，用于进行面向多源遥感数据的定量遥感产品生产。多源定量遥感产品生产系统包括图像格式解析单元、图像预处理单元、数据分幅单元、数据管理单元、定量产品生产单元、产品展示单元以及基础数据库。

【技术实现步骤摘要】
多源定量遥感产品生产集成技术方法与系统
本专利技术涉及数据库技术、图像处理技术、数据分幅和工作流技术，具体地说，就是使用数据库技术、图像数据格式转换、图像几何处理和辐射处理、数据划分和算法流程封装技术进行的多源定量遥感产品生产。
技术介绍
遥感技术具有覆盖范围大、快速、准确的宏观监测能力，是对地观测和全球变化研究中的重要手段，可以实现对区域和全球范围内的矿产、森林、农业、水资源、生态环境等战略性资源和环境的动态监测与评价，其特有的非接触性地表信息获取技术使进行国内和境外地区战略性资源与环境的有效监测成为可能，并成为当今对地观测技术研究与应用中的重要工具。目前常用的定量遥感产品生产方式主要有如下两种：(1)单一传感器手动生产；(2)单一传感器的批处理生产。随着传感器的分辨率的提高，遥感影像数据量的增加，对存储和计算都提出了更高的要求，继续采用手动生产的方式将不能满足大规模、大范围的生产需求；此外行业应用对定量遥感产品的精度、时空连续性要求越来越高，也需要结合多源数据来提高定量遥感产品的精度。
技术实现思路
本专利技术公开一种集成技术方法和系统，综合使用数据库技术、遥感数据格式解析技术、几何处理和辐射处理技术、数据分幅技术和微软WF(WorkFlow，工作流)技术进行多源定量遥感产品生产。本专利技术的基本思路为：首先将多源原始遥感数据转换成一个GeoTiff格式的文件，进行几何处理和辐射处理，形成标准产品，然后使用数据分幅技术对多源数据进行分幅，使多源数据的大小有统一标准；进而设计定量遥感产品生产的算法流程；最后使用WF技术将定量遥感产品生产算法流程进行封装以及定量遥感产品算法的包装(多源，即多传感器)，其中整个过程需要数据库为其提供顺畅的数据流。本专利技术实现的多源定量遥感产品生产集成技术方法，流程如图1所示，具体包含如下步骤：A原始数据格式解析：将各种数据源的原始遥感数据转换成GeoTiff格式的数据；B数据预处理：针对多源遥感数据进行解析后的数据预处理，形成标准产品；C数据分幅：按照分幅标准对步骤B中形成的标准产品进行数据分幅；D产品生产流程设计：设计全部的定量遥感产品生产流程；E产品生产流程封装：封装定量遥感产品生产流程和包装定量遥感产品生产算法；F数据管理：负责存储和管理标准产品和定量遥感产品数据；G产品提取展示：查询显示生产产品的缩略图，并按天、景为单位以GeoTiff格式组合导出产品。上述实施步骤的特征在于：步骤A原始数据格式解析是对各种数据源的卫星影像进行解析，数据源包括：环境卫星的六类传感器HJ1A-CCD1、HJ1A-CCD2、HJ1A-HIS、HJ1B-CCD1、HJ1B-CCD2、HJ1B-IRS，MODIS的两类传感器Terra、Aqua，TM/ETM，NOAA的AVHRR16、AVHRR17、AVHRR18；解析包含将多Tiff文件的数据合并成一个GeoTiff文件，将文本文件的角度数据插值成面数据写入Geotiff文件，将其他格式的数据转换成GeoTiff格式，并保持原始数据的宽高、波段数、分辨率、数据类型等不变。步骤B数据预处理是对格式解析后的原始数据进行预处理，主要完成自动的几何校正处理和辐射校正处理。其中几何校正处理针对不同分辨率的影像提供中高分辨率影像自动几何处理流程和中低分辨率影像自动几何处理流程。所述辐射校正处理主要是根据不同传感器的辐射定标和大气校正。其中高分辨率是指空间分辨率十米级的影像，中低分辨率影像是指空间分辨率百米级以上的影像。主要涉及的分辨率包括4km、1km、500m、250m、150m和30m，其中，中高分辨率为30米，中低分辨率为4km、1km、500m、250m、150m。步骤C数据分幅以Sinusoidal投影为系统投影，对多源数据按传感器分辨率不同分别使用三级分幅标准进行分幅，相同分辨率的数据分幅后大小一样，不同分辨率的数据分幅后大小不一样。的具体分幅标准如下：全球数据投影在Sinusoidal坐标体系下，不同分辨率数据的的分幅标准略有不同；系统中涉及的分辨率包括1X1度、0.5X0.5度、0.25X0.25度、4km、1km、500m、300m、250m、150m和30m，其中1X1度、0.5X0.5度、0.25X0.25度的产品由4km数据重采样得到，将系统数据和产品的分辨率定义在4km、1km、500m、250m、150m和30m；由于1km分辨率中1个大网格的空间距离为1200kmX1200km，1个小网格的空间距离为150kmX150km，为了减少150m和30m分辨率数据的尺寸，将每个小网格再分为4个甚小网格，空间距离为75kmX75km步骤D流程设计是按照定量遥感产品生产体系，分级分类的方式进行多源定量遥感产品的流程设计。步骤E流程封装是使用微软WF技术对定量遥感产品生产算法流程进行封装，该流程封装具有产品生产智能向上追溯的特点，可以最大限度的满足产品生产任务。步骤F数据管理负责存储和管理标准产品和定量遥感产品数据，主要功能包括标准产品入库、标准产品查询、删除、出库和定量遥感产品入库、查询、删除、出库。步骤H产品提取展示，用户可以通过时间、范围对产品进行查询，同时可以显示所查询产品的缩略图，同时，用户可以按天、景为单位以GeoTiff格式组合导出产品，并可以设置合并图像的放缩比。多源定量遥感产品生产系统，包括如下几个部分：一个图像格式解析单元，用于将各种格式、多文件的原始遥感数据转换成一个GeoTiff格式的文件；一个图像预处理单元，用于数据预处理和数据分幅；一个数据管理单元，用于整个系统的数据管理，包含原始遥感数据、预处理后的数据、生产的产品；一个定量产品生产单元，用于人机操作的接口；一个产品展示单元，用于查询系统中的已经生产的产品，并按天、景进行导出。一个基础数据库，用于存储和管理整个数据的记录信息。本专利技术设计的优点是：考虑多源原始遥感数据格式的不一致，将多源原始遥感数据全部转为GeoTiff格式的一个文件数据；考虑原始多源数据的大小不一致性，将多源数据按三级分幅标准进行分幅，分幅后的数据更易于多源定量遥感产品生产时的数据联合读取；此外，在进一步集成定量遥感产品算法流程和数据源种类上具有很强的灵活性和扩展性。附图说明图1多源定量遥感产品生产集成方法流程图图2数据分幅大网格划分示意图图3数据分幅小网格划分示意图图4数据分幅甚小网格划分示意图图5定量遥感产品生产流程分级分类示意图具体实施方式现在结合附图，描述本专利技术的一种具体实施方式。结合多源定量遥感产品生产集成方法流程图图1和“
技术实现思路
”中的具体描述，本专利技术的主要步骤为：原始数据格式解析，数据预处理，数据分幅，流程设计，流程封装，数据管理，产品提取展示。步骤A原始数据格式解析。原始数据解析是将多源原始遥感数据解析成一个GeoTiff格式的文件，主要分为三部分，不同格式转换和经纬度的点数据插值成面数据以及多个文件合并成一个文件。不同格式转换是将其他非GeoTiff格式的文件转换成GeoTiff格式的文件，将MODIS的HDF5格式的文件转换成GeoTiff格式是使用HDF5库进行读取，使用GDAL库进行写入；将NOAA的AVHRR格式的文件转换成GeoTiff格式是按照AVHRR的格本文档来自技高网...

【技术保护点】
多源定量遥感产品生产集成技术方案，其特征在于包含如下步骤：A原始数据格式解析：将各种数据源的原始遥感数据转换成GeoTiff格式的数据；B数据预处理：对解析后的多源遥感数据进行数据预处理，形成标准产品；C数据分幅：按照分幅标准对步骤B中形成的标准产品进行数据分幅；D产品生产流程设计：设计全部的定量遥感产品生产流程；E产品生产流程封装：封装定量遥感产品生产流程和包装定量遥感产品生产算法；F数据管理：负责存储和管理标准产品和定量遥感产品数据；G产品提取展示：查询显示生产产品的缩略图，并按天、景为单位以GeoTiff格式组合导出产品。

【技术特征摘要】
1.多源定量遥感产品生产集成技术方法，其特征在于包含如下步骤：A原始数据格式解析：将各种数据源的原始遥感数据进行解析，包含将多个文件的数据合并成为一个GeoTiff文件，将文本文件的角度数据插值成为面数据写入GeoTiff文件；将HDF5、HDF4、AVHRRL1B格式的数据转换成GeoTiff格式，并保持原始数据的宽高、波段数、分辨率、数据类型不变；步骤A原始数据格式解析是对各种数据源的卫星影像进行解析，数据源包括：环境卫星的六类传感器HJ1A-CCD1、HJ1A-CCD2、HJ1A-HIS、HJ1B-CCD1、HJ1B-CCD2、HJ1B-IRS，MODIS的两类传感器Terra、Aqua，TM/ETM，NOAA的AVHRR16、AVHRR17、AVHRR18；B数据预处理：对解析后的多源遥感数据进行数据预处理，形成标准产品；步骤B数据预处理包括对原始数据格式解析后的数据进行几何校正处理和辐射校正处理，其中几何校正处理针对不同分辨率的影像提供中高分辨率影像自动几何处理流程和中低分辨率影像自动几何处理流程，所述辐射校正处理是根据不同传感器的辐射定标和大气校正；C数据分幅：以Sinusoidal投影为基础，在空间上将数据划分成1200kmX1200km、150kmX150km、75kmX75km三种类型的网格，对步骤B中形成的标准产品按传感器分辨率不同选择不同的分幅标准，1KM及以上分辨率的传感器按1200kmX1200km网格进行分幅，150M至1KM以下分辨率的传感器按150kmX150km网格进行分幅，30M分辨率的传感器按75kmX75km进行分幅；D产品生产流程设计：设计全部的定量遥感产品生产流程；步骤D流程设计是按照定量遥感产品生产体系，分级分类的方式进行多源定量遥感产品的流程设计；E产品生产流程封装：封装定量遥感产品生产流程和包装定量遥感产品生产算法；步骤E流程封装是使用微软WF技术对定量遥感产品生产算法流程进行封装，该流程封装具有产品生产智能向上追溯的特点，可以最大限度的满足产品生产任务；F数据管理：负责存储和管理标准产品及定量遥感产品数据，主要功能包括标准产品入库、标准产品查询、删除、出库和定量遥感产品入库、查询、删除、出库；G产品提取展示：用户可以通过时间、范围对产品进行查询，同时可以显示所查询产品的缩略图，以及按天、景为单位以GeoTiff格式组合导出产品。2.一种多...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯峥，郑柯，李宏益，唐娉，仲波，
申请(专利权)人：中国科学院遥感与数字地球研究所，
类型：发明
国别省市：